സിർക്കോണിയ നാനോപൗഡർ: 5G മൊബൈൽ ഫോണിന് "പിന്നിൽ" ഒരു പുതിയ മെറ്റീരിയൽ

ഉറവിടം: ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക ദിനപത്രം: സിർക്കോണിയ പൊടിയുടെ പരമ്പരാഗത ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയ വലിയ അളവിൽ മാലിന്യം ഉത്പാദിപ്പിക്കും, പ്രത്യേകിച്ച് സംസ്കരിക്കാൻ പ്രയാസമുള്ളതും ഗുരുതരമായ പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണത്തിന് കാരണമാകുന്നതുമായ വലിയ അളവിലുള്ള കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുള്ള ആൽക്കലൈൻ മലിനജലം. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ബോൾ മില്ലിംഗ് എന്നത് ഊർജ്ജ സംരക്ഷണവും കാര്യക്ഷമവുമായ ഒരു മെറ്റീരിയൽ തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്, ഇത് സിർക്കോണിയ സെറാമിക്സിന്റെ ഒതുക്കവും വിതരണക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്തും കൂടാതെ നല്ലൊരു വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതയുമുണ്ട്. 5G സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവിർഭാവത്തോടെ, സ്മാർട്ട് ഫോണുകൾ നിശബ്ദമായി സ്വന്തം "ഉപകരണങ്ങൾ" മാറ്റുകയാണ്. 5G ആശയവിനിമയം 3 ഗിഗാഹെർട്‌സിന് (Ghz) ​​മുകളിലുള്ള സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ അതിന്റെ മില്ലിമീറ്റർ തരംഗ തരംഗദൈർഘ്യം വളരെ ചെറുതാണ്. 5G മൊബൈൽ ഫോൺ ഒരു ലോഹ ബാക്ക്‌പ്ലെയ്ൻ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് സിഗ്നലിനെ ഗുരുതരമായി തടസ്സപ്പെടുത്തുകയോ സംരക്ഷിക്കുകയോ ചെയ്യും. അതിനാൽ, സിഗ്നൽ ഷീൽഡിംഗ് ഇല്ലാത്തത്, ഉയർന്ന കാഠിന്യം, ശക്തമായ ധാരണ, ലോഹ വസ്തുക്കൾക്ക് സമീപമുള്ള മികച്ച താപ പ്രകടനം എന്നിവയുടെ സവിശേഷതകളുള്ള സെറാമിക് വസ്തുക്കൾ ക്രമേണ മൊബൈൽ ഫോൺ കമ്പനികൾക്ക് 5G യുഗത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഇന്നർ മംഗോളിയ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിലെ പ്രൊഫസറായ ബാവോ ജിൻക്സിയാവോ മാധ്യമപ്രവർത്തകരോട് പറഞ്ഞു, ഒരു പ്രധാന അജൈവ ലോഹമല്ലാത്ത വസ്തുവായതിനാൽ, പുതിയ സെറാമിക് വസ്തുക്കൾ സ്മാർട്ട് ഫോൺ ബാക്ക്ബോർഡ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഏറ്റവും മികച്ച തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറിയിരിക്കുന്നു. 5G യുഗത്തിൽ, മൊബൈൽ ഫോൺ ബാക്ക്ബോർഡ് അടിയന്തിരമായി അപ്ഗ്രേഡ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ലോകപ്രശസ്ത ഗവേഷണ സ്ഥാപനമായ കൗണ്ടർപോയിന്റ് പുറത്തുവിട്ട ഡാറ്റ പ്രകാരം, 2020 ൽ ആഗോള സ്മാർട്ട്ഫോൺ കയറ്റുമതി 1.331 ബില്യൺ യൂണിറ്റിലെത്തുമെന്ന് ഇന്നർ മംഗോളിയ ജിംഗ്ടാവോ സിർക്കോണിയം ഇൻഡസ്ട്രി കമ്പനി ലിമിറ്റഡിന്റെ (ഇനി മുതൽ ജിംഗ്ടാവോ സിർക്കോണിയം ഇൻഡസ്ട്രി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു) ജനറൽ മാനേജർ വാങ് സിക്കായ് റിപ്പോർട്ടറോട് പറഞ്ഞു. മൊബൈൽ ഫോൺ ബാക്ക്ബോർഡുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സിർക്കോണിയ സെറാമിക്സിനുള്ള ആവശ്യകത വർദ്ധിച്ചുവരുന്നതോടെ, അതിന്റെ ഗവേഷണ വികസനവും തയ്യാറെടുപ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യയും വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. വളരെ ഉയർന്ന സാങ്കേതിക ഉള്ളടക്കമുള്ള ഒരു പുതിയ സെറാമിക് മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, ലോഹ വസ്തുക്കൾ, പോളിമർ വസ്തുക്കൾ, മറ്റ് മിക്ക സെറാമിക് വസ്തുക്കൾ എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യമല്ലാത്ത കഠിനമായ പ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷത്തിന് സിർക്കോണിയ സെറാമിക് മെറ്റീരിയൽ പ്രാപ്തമാകും. ഘടനാപരമായ ഭാഗങ്ങളായി, ഊർജ്ജം, എയ്‌റോസ്‌പേസ്, മെഷിനറി, ഓട്ടോമൊബൈൽ, മെഡിക്കൽ ട്രീറ്റ്‌മെന്റ് തുടങ്ങിയ നിരവധി വ്യവസായങ്ങളിൽ സിർക്കോണിയ സെറാമിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ ആഗോള വാർഷിക ഉപഭോഗം 80,000 ടണ്ണിൽ കൂടുതലാണ്. 5G യുഗത്തിന്റെ ആവിർഭാവത്തോടെ, മൊബൈൽ ഫോൺ ബാക്ക്‌ബോർഡുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിൽ സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങൾ കൂടുതൽ സാങ്കേതിക നേട്ടങ്ങൾ കാണിച്ചിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ സിർക്കോണിയ സെറാമിക്‌സിന് വിശാലമായ വികസന സാധ്യതയുമുണ്ട്. “സിർക്കോണിയ സെറാമിക്‌സിന്റെ പ്രകടനം നേരിട്ട് പൊടികളുടെ പ്രകടനത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള പൊടികളുടെ നിയന്ത്രിക്കാവുന്ന തയ്യാറെടുപ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നത്, സിർക്കോണിയ സെറാമിക്‌സിന്റെ തയ്യാറെടുപ്പിലും ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള സിർക്കോണിയ സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനത്തിലും ഇത് ഏറ്റവും നിർണായകമായ കണ്ണിയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. “വാങ് സിക്കായ് തുറന്നു പറഞ്ഞു. ഗ്രീൻ ഹൈ-എനർജി ബോൾ മില്ലിംഗ് രീതി വിദഗ്ധർ വളരെയധികം ആവശ്യപ്പെടുന്നു. സിർക്കോണിയ നാനോ-പൊടിയുടെ ആഭ്യന്തര ഉൽപ്പാദനം കൂടുതലും വെറ്റ് കെമിക്കൽ പ്രക്രിയയാണ് സ്വീകരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ സിർക്കോണിയ നാനോ-പൊടി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ സ്റ്റെബിലൈസറായി അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വലിയ ഉൽപാദന ശേഷിയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ രാസ ഘടകങ്ങളുടെ നല്ല ഏകീകൃതതയും ഉണ്ട്, എന്നാൽ പോരായ്മ എന്തെന്നാൽ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ വലിയ അളവിൽ മാലിന്യം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടും, പ്രത്യേകിച്ച് സംസ്കരിക്കാൻ പ്രയാസമുള്ള കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുള്ള ആൽക്കലൈൻ മലിനജലത്തിന്റെ വലിയ അളവിൽ, ശരിയായി കൈകാര്യം ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ, അത് ഗുരുതരമായ മലിനീകരണത്തിനും പാരിസ്ഥിതിക പരിസ്ഥിതിക്ക് നാശത്തിനും കാരണമാകും. “സർവേ പ്രകാരം, ഒരു ടൺ യിട്രിയ-സ്റ്റെബിലൈസ്ഡ് സിർക്കോണിയ സെറാമിക് പൗഡർ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഏകദേശം 50 ടൺ വെള്ളം ആവശ്യമാണ്, ഇത് വലിയ അളവിൽ മലിനജലം ഉത്പാദിപ്പിക്കും, കൂടാതെ മലിനജലം വീണ്ടെടുക്കലും സംസ്കരണവും ഉൽപാദനച്ചെലവ് വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കും. “വാങ് സിക്കായ് പറഞ്ഞു. ചൈനയുടെ പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ നിയമം മെച്ചപ്പെടുത്തിയതോടെ, വെറ്റ് കെമിക്കൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച് സിർക്കോണിയ നാനോ-പൊടി തയ്യാറാക്കുന്ന സംരംഭങ്ങൾ അഭൂതപൂർവമായ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ നേരിടുന്നു. അതിനാൽ, സിർക്കോണിയ നാനോ-പൊടിയുടെ പച്ചയും കുറഞ്ഞ ചെലവിലുള്ളതുമായ ഒരു തയ്യാറെടുപ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകതയുണ്ട്. “ഈ പശ്ചാത്തലത്തിൽ, ശുദ്ധവും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയും ഉപയോഗിച്ച് സിർക്കോണിയ നാനോ-പൊടി തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഗവേഷണ കേന്ദ്രമായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു, അവയിൽ ശാസ്ത്ര-സാങ്കേതിക വൃത്തങ്ങൾ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ആവശ്യപ്പെടുന്നത് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ബോൾ മില്ലിംഗ് രീതിയാണ്. “ബാവോ ജിന്നിന്റെ നോവൽ. പുതിയ വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനായി രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതിനോ വസ്തുക്കളുടെ ഘടനയിലും ഗുണങ്ങളിലും മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തുന്നതിനോ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെയാണ് ഹൈ-എനർജി ബോൾ മില്ലിംഗ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ഒരു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന നിലയിൽ, ഇതിന് പ്രതിപ്രവർത്തന സജീവമാക്കൽ ഊർജ്ജം കുറയ്ക്കാനും, ധാന്യത്തിന്റെ വലുപ്പം പരിഷ്കരിക്കാനും, പൊടി കണങ്ങളുടെ വിതരണ ഏകീകൃതത വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താനും, അടിവസ്ത്രങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഇന്റർഫേസ് സംയോജനം വർദ്ധിപ്പിക്കാനും, ഖര അയോണുകളുടെ വ്യാപനം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാനും, താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് പ്രേരിപ്പിക്കാനും, അങ്ങനെ വസ്തുക്കളുടെ ഒതുക്കവും വിതരണക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും. നല്ല വ്യാവസായിക പ്രയോഗ സാധ്യതകളുള്ള ഒരു ഊർജ്ജ സംരക്ഷണവും കാര്യക്ഷമവുമായ മെറ്റീരിയൽ തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യയാണിത്. അതുല്യമായ കളറിംഗ് സംവിധാനം വർണ്ണാഭമായ സെറാമിക്സ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. അന്താരാഷ്ട്ര വിപണിയിൽ, സിർക്കോണിയ നാനോ-പൊടി വസ്തുക്കൾ വ്യാവസായിക വികസനത്തിന്റെ ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു. വാങ് സികായ് മാധ്യമപ്രവർത്തകരോട് പറഞ്ഞു: “വികസിത രാജ്യങ്ങളിലും യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്, പടിഞ്ഞാറൻ യൂറോപ്പ്, ജപ്പാൻ തുടങ്ങിയ പ്രദേശങ്ങളിലും, സിർക്കോണിയ നാനോ-പൊടിയുടെ ഉൽപാദന സ്കെയിൽ വലുതാണ്, ഉൽപ്പന്ന സവിശേഷതകൾ താരതമ്യേന പൂർണ്ണമാണ്. പ്രത്യേകിച്ച് അമേരിക്കൻ, ജാപ്പനീസ് ബഹുരാഷ്ട്ര കമ്പനികൾക്ക്, സിർക്കോണിയ സെറാമിക്സിന്റെ പേറ്റന്റിൽ ഇതിന് വ്യക്തമായ മത്സര നേട്ടങ്ങളുണ്ട്. വാങ് സികായ് പറയുന്നതനുസരിച്ച്, നിലവിൽ, ചൈനയുടെ പുതിയ സെറാമിക് നിർമ്മാണ വ്യവസായം ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തിന്റെ ഘട്ടത്തിലാണ്, കൂടാതെ സെറാമിക് പൊടിയുടെ ആവശ്യം വർഷം തോറും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, അതിനാൽ പുതിയ നാനോമീറ്റർ സിർക്കോണിയയുടെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയ വികസിപ്പിക്കേണ്ടത് കൂടുതൽ കൂടുതൽ അടിയന്തിരമാണ്. കഴിഞ്ഞ രണ്ട് വർഷത്തിനുള്ളിൽ, ചില ആഭ്യന്തര ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളും സംരംഭങ്ങളും സിർക്കോണിയ നാനോ-പൊടിയെക്കുറിച്ച് സ്വതന്ത്രമായി ഗവേഷണം നടത്താനും ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ മിക്ക ഗവേഷണവും വികസനവും ഇപ്പോഴും ലബോറട്ടറിയിൽ ചെറിയ തോതിലുള്ള പരീക്ഷണ ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ ഘട്ടത്തിലാണ്, ചെറിയ ഉൽപ്പാദനവും ഒറ്റ വൈവിധ്യവും. സെറാമിക് സിർക്കോണിയ ഇൻഡസ്ട്രി നടപ്പിലാക്കിയ “കളർ റെയർ എർത്ത് സിർക്കോണിയ നാനോപൗഡർ” എന്ന പദ്ധതിയിൽ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ബോൾ മില്ലിംഗ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് റിയാക്ഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ് സിർക്കോണിയ നാനോപൗഡർ തയ്യാറാക്കിയത്.” കണികകളെ പൊടിക്കാനും ശുദ്ധീകരിക്കാനും വെള്ളം പൊടിക്കുന്ന മാധ്യമമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിനാൽ "100 നാനോമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള നോൺ-അഗ്ലോമറേറ്റഡ് ഗ്രെയിൻ പൗഡർ ലഭിക്കും, ഇതിന് മലിനീകരണമില്ല, കുറഞ്ഞ വിലയും നല്ല ബാച്ച് സ്ഥിരതയും ഇല്ല." ബാവോ സിൻ പറഞ്ഞു. 5G മൊബൈൽ ഫോൺ സെറാമിക് ബാക്ക്ബോർഡ്, ഏവിയേഷൻ ടർബൈൻ എഞ്ചിനുകൾക്കുള്ള തെർമൽ ബാരിയർ കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ, സെറാമിക് ബോളുകൾ, സെറാമിക് കത്തികൾ, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയുടെ പൊടി ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ മാത്രമല്ല, സെറിയം ഓക്സൈഡ് കോമ്പോസിറ്റ് പൗഡർ തയ്യാറാക്കൽ പോലുള്ള കൂടുതൽ സെറാമിക് പൊടികൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിലും ഇത് ജനപ്രിയമാക്കാനും പ്രയോഗിക്കാനും കഴിയും. സ്വയം വികസിപ്പിച്ച കളറിംഗ് മെക്കാനിസം അനുസരിച്ച്, സെറാമിക് സിർക്കോണിയം ഇൻഡസ്ട്രിയുടെ സാങ്കേതിക സംഘം പ്രോസസ്സ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷനിലൂടെ അധിക ലോഹ അയോണുകൾ അവതരിപ്പിക്കാതെ കളറിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനായി സോളിഡ്-ഫേസ് സിന്തസിസും കോമ്പോസിറ്റ് രീതിയും സ്വീകരിച്ചു. ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ സിർക്കോണിയ സെറാമിക്സിന് ഉയർന്ന വർണ്ണ സാച്ചുറേഷനും നല്ല നനവും മാത്രമല്ല, സിർക്കോണിയ സെറാമിക്സിന്റെ യഥാർത്ഥ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെയും ബാധിക്കുന്നില്ല. "പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിർമ്മിക്കുന്ന കളർ അപൂർവ ഭൂമി സിർക്കോണിയ പൊടിയുടെ യഥാർത്ഥ കണികാ വലിപ്പം നാനോമീറ്ററാണ്, ഇതിന് ഏകീകൃത കണിക വലുപ്പം, ഉയർന്ന സിന്ററിംഗ് പ്രവർത്തനം, കുറഞ്ഞ സിന്ററിംഗ് താപനില തുടങ്ങിയ സവിശേഷതകളുണ്ട്. പരമ്പരാഗത ഉൽപാദന പ്രക്രിയയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സമഗ്രമായ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം ഗണ്യമായി കുറയുന്നു. ഉൽ‌പാദന കാര്യക്ഷമതയും സെറാമിക് സംസ്കരണ വിളവും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു. ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ നൂതന സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ശക്തി, ഉയർന്ന കാഠിന്യം, ഉയർന്ന കാഠിന്യം തുടങ്ങിയ മികച്ച ഗുണങ്ങളുണ്ട്. "വാങ് സിക്കായ് പറഞ്ഞു.